Studium ternárních systémů na bázi Fe-C-Cr a Fe-C-Ni metodou DTA

Yeldar Zhuman

Bachelor's thesis

Study of Fe-C-Cr and Fe-C-Ni based systems using DTA method

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřena na studium teplot fázových transformací (teploty solidu, peritektické transformace a likvidu) a studium vlivu experimentálních podmínek na posun teplot fázových transformací modelových slitin Fe-C-Cr a Fe-C-Ni. V teoretické části jsou uváděny charakteristiky železa, rovnovážného fázového diagramu Fe-C, systémů Fe-C-Cr a Fe-C-Ni, dále informace o metodách termické analýzy a využití výpočetních SW jako jsou Thermo-Calc a IDS. V experimentální části jsou uváděny charakteristiky vzorků, způsob přípravy vzorků pro analýzy, informace o měřicím systému a podmínkách experimentů metody DTA (diferenční termické analýzy). S využítím metody DTA byly stanoveny teploty fázových transformací při pěti rychlostech ohřevu: 1, 2, 5, 10 a 20 °C/min. V rámci práce byly získány původní teploty solidu, peritektické transformace a likvidu, a byl studován vliv rychlosti ohřevu na posun teplot fázových transformací. Ze získaných hodnot teplot fázových transformací byla provedena korekce (extrapolace) na „nulovou“ rychlost ohřevu a byla upravena metodika korekcí pro stanovení teplot solidu, peritektické transformace a likvidu obdobných systémů. Korigované hodnoty teplot fázových přeměn slitin Fe-C-Cr a Fe-C-Ni byly následně porovnány a diskutovány s teplotami fázových transformací vypočítanými pomoci SW Thermo-Calc a IDS.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the study of phase transformation temperatures (solidus temperatures, peritectic transformation and liquidus) and the study of the influence of experimental conditions on the temperature shift of phase transformations of model alloys Fe-C-Cr and Fe-C-Ni. In the theoretical part are given the characteristics of iron, equilibrium phase diagram of Fe-C, Fe-C-Cr and Fe-C-Ni systems are presented, as well as information on methods of thermal analysis and use of computational software such as Thermo-Calc and IDS. In the experimental part are given characteristics of samples, method of sample preparation for analysis, information about measuring system and conditions of experiments used by DTA (differential thermal analysis) method. Phase transformation temperatures at five heating rates were determined using the DTA method: 1, 2, 5, 10 and 20 °C/min. The original temperatures of solidus, peritectic transformation and liquidus were obtained and the influence of heating rates on the shift of temperatures of phase transformations was studied. The obtained values of phase transformation temperatures were corrected (extrapolated) to “zero” heating rate and correction methodology was adjusted for determination of solidus, peritectic transformation and liquidus temperatures of similar systems. The corrected temperature values of phase transformations of Fe-C-Cr and Fe-C-Ni alloys were subsequently compared and discussed with phase transformation temperatures calculated using Thermo-Calc and IDS SW.

Keywords

modelové slitiny Fe-C-Cr a Fe-C-Ni, teplota solidu, teplota peritektické transformace, teplota likvidu, DTA (diferenční termická analýza), korekce (extrapolace), SW Thermo-Calc a IDS.

Keywords

Fe-C-Cr and Fe-C-Ni model alloys, solidus temperature, peritectic transformation temperature, liquidus temperature, DTA (differential thermal analysis), extrapolation, Thermo-Calc and IDS SW.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 5. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 23. 6. 2020
• Supervisor: Bedřich Smetana
• Reader: Petr Kawulok

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Bachelor programme / field:
Procesní inženýrství / Procesní inženýrství a metody kontroly kvality